沸石固定床吸附+催化燃烧脱附废气处理工艺

VOCs沸石固定吸附床

             ——替代活性炭吸附的利器

 高去除率、极低运行费用、革命性废气治理工艺

苏州杜维尔环保科技有限公司是一家专门为客户提供环保管家服务的科技型企业，服务内容涵盖环保咨询、污染治理、环保设施运营维护等，全方位地为客户提供保姆式的环保服务，一劳永逸地解决客户的环保问题。

伴随着企业的发展，我们构建了完善的管理和服务体系，创建了一套专业的环保服务团队。我们的团队由国内外一流的技术研发人员和资深环保专家等核心人员组成，并拥有许多专业的项目管理、运营管理、环保技术、设施安装等方面人员。本着“专业、实务、实干、实效”的服务宗旨，我们正为越来越多的优秀企业提供各种专业的环保服务。

我公司经过多年的努力，成功研制VOCs沸石固定吸附床吸附浓缩+催化燃烧废气处理系统。相比其它类似产品（活性炭、沸石浓缩转轮），本产品具有耐高温、无耗材、低能耗、效率高、运行成本低等优势。

1. 蜂窝状沸石分子筛

蜂窝状沸石分子筛的主要材料是天然沸石，沸石具有均匀微孔，其孔径与一般分子大小相当，是由SiO2、Al2O3和碱性金属或碱土金属组成的无机微孔材料，其内孔体积占总体积的40-50%，比表面积300-1000 m2/g，具有耐高温、不可燃、良好的热稳定性和水热稳定性等特点。分子孔径在2nm以下为微孔分子筛，2-50nm为介孔分子筛(50 nm以上为大孔分子筛)，介孔分子筛具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，使得它在很多微孔分子筛难以完成的大分子的吸附、分离，及催化反应中发挥重要作用。介孔分子筛一般可分为硅系和非硅系两大类，硅系介孔分子筛孔径分布狭窄，孔道结构规则，并且技术成熟，研究颇多。硅系介孔分子筛可用催化，分离提纯，药物包埋缓释，气体传感等领域。非硅系介孔分子筛主要包括过渡金属氧化物、磷酸盐和硫化物等。广泛应用于有机废气吸附、催化剂负载、酸催化、氧化催化等领域。目前公司生产的是微孔及介孔蜂窝状分子筛。

                      沸石分子筛的结构

2、蜂窝状沸石分子筛工作原理

2.1 依靠自身独特的空隙结构

沸石的孔径大小整齐均匀、内部空隙结构发达、比表面积大、吸附能力强，含有大量肉眼看不到的孔径，1克沸石材料中的孔径，将其展开后比表面积可高达500-1000m2，特殊用途的更高。

2.2 分子之间相互吸附的作用

也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被沸石内孔捕捉到内孔容中后，会导致更多分子不断被吸入，知道沸石吸附饱和为止。

2.3 物理吸附

主要发生在沸石去除液相和气相中杂质的过程中.沸石的多孔结构提供了大量的比表面积,从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的.由于分子相互吸附的作用,沸石孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力, 就象磁力一样，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。

2.4 化学吸附

除了物理吸附之外,化学反应也经常发生在沸石的表面.在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢,这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到沸石的内部及表面。

3. 设备吸附工作原理

内装沸石分子筛吸附剂及气流分布器，以浓缩净化有机气体，是整个装置第一个主循环的主要部件及核心工序，分子筛采用一定方式堆放装填，达到更换极方便快捷。

采用新型吸附材料－蜂窝状沸石分子筛，具有热力学性能，低阻低耗，高吸附率等优势，在大风量低浓度的有机废气处理中拥有优良的吸附性能，其结构为多孔蜂窝状，具有孔隙结构发达，比表面积大，流体阻力小等优点。

含有机物的废气经风机的作用，经分子筛吸附层，有害物质被分子筛吸附在其本身内部，洁净气被排出；经一段时间后，分子筛吸附剂达到饱和时，此时通过各个阀门切换后，启动催化燃烧装置，催化燃烧装置将热空气源源不断地送入分子筛吸附床，当热气源达到有机物的沸点时，有机物从分子筛内挥发出来，通过管道循环进入催化室进行催化分解成水和二氧化碳，同时释放出能量。再利用释放出的能量再进入吸附床脱附。循环进行分子筛得到了再生，有机物得到分解处理，无二次污染产生。

4.蜂窝状分子筛的特点

 吸附能力强；

 可循环使用，寿命长；

 耐高温（>600℃），脱附快，且无闷燃风险；

 耐高湿度。在90%的湿度下仍可吸附；

 无固废产生，较活性炭大为环保经济；

 沸石粉量远大于浓缩转轮，可吸附很长时间再脱附。

                 蜂窝状沸石分子筛技术指标

性能 DW-FS-1（微孔） DW-FS-2（介孔）

外形尺寸（mm） 100*100*100 100*100*100

孔数(cm-2) 16 16

孔壁厚（mm） 0.6 0.6

纵向耐夺强度（Mpa） 0.8 0.9

横向耐夺强度（Mpa） 0.32 0.4

密度（g/cm3） 0.45 0.44

比表面积（m2/g） ＞900 ＞900

去除率（%） ＞90% ＞90%

软化点（℃） ＞900 ＞900

蜂窝沸石砖与蜂窝活性炭对比照片

蜂窝沸石和活性炭的性能比较  

性能 蜂窝沸石固定床 蜂窝活性炭

抗压强度 10MPa 0.8MPa

可耐温性 600℃ 200℃

吸附湿度 <90% <60%

吸附风速 1~2m/s 0.5~1m/s

脱附温度 180-250℃ <120℃

脱附时间 <2h >4h

使用寿命 7~10年 数月

闷燃风险 无 较常见

可有固废 无 大量

沸石吸附浓缩+催化燃烧法综合了吸附法及催化燃烧法的优点。废气经管道汇集混合后的总风量送入蜂窝状沸石吸附床，浓缩后的废气送入催化焚烧炉裂解；裂解产生的热量又可以进行脱附。

固定式沸石床由蜂窝沸石及外箱体组成，沸石材料在吸附了一定量的VOCs分子后，开启催化床（车间不作业的时候脱附）；通过高温吹扫来去除吸附的有机物，使吸附材料得到再生，同时脱附气流中的VOCs浓度升高，起到浓缩VOCs的效果；每床每次脱附约需要2小时。待吸附单元自行降温至适合进行吸附工作的状态。本产品集成了固定式沸石床，切换阀门，脱附气流等其他部件，在合适的时间下可以保证VOCs得到连续，高效，自动的处理。

催化燃烧法：

它是利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：

将吸附箱中浓缩的有机气体源通过引风机作用送入催化净化装置，首先通过除尘阻火器系统，然后进入换热器，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机气体分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热，使它完全燃烧，这样节省了能源，废气有效去除率达到97%以上，符合国家排放标准。